天河二號超級計算機每年電費約1億元

2023-12-10 12:43:38

    泡泡網主板頻道7月4日 IT領域的摩爾定律認為，電腦性能每18個月就將提升一倍。中國「天河二號」超級電腦在世界超級電腦排行榜上連續三次奪得冠軍，固然值得慶賀，但另一方面也顯示，超級電腦的技術陷入瓶頸狀態。

　　據香港《成報》昨日報導，中國計算機學會高專委秘書長、中科院計算所研究員張雲泉表示，以往超級電腦通過增加處理器數量就能不斷提高性能。但美國勞倫斯·伯克利國家實驗室的豪斯·費姆尼教授認為，最近幾年超算技術上的發展，都不足以突破艾級超算的障礙。原來認為2018年就能實現1000P級別的超算，現在推遲到2020年，甚至2022年都無法實現。

　　大功率處理器散熱難

　　超算發展目前面臨的挑戰首先是功耗控制難。目前的集成水平和此前相比並沒有根本性改善，以現有技術，超級電腦的功耗會超過20兆瓦，建造費用將超過2億美元，這將帶來一系列技術和運營問題。例如「天河二號」一年僅電費就要1億元人民幣，全速運算的話，電費更高達1.5個億。如果還是按照老思路，依靠增加規模製造出的極級超算，功耗可能會達到50兆瓦-100兆瓦，這需要有一個專門的核電站來給它供電，這樣的超算顯然沒有實用價值。同時這樣密集排列的大功率處理器，也會帶來無法解決的散熱問題。因此國際上公認的極級超算標準是，功耗必須控制在20兆瓦內，這就要求在製造工藝上有革命性突破。

　　其次是可靠性問題，將來超級電腦併發部件將超過10億，以現在的故障率，平均每過10至20分鐘系統就會報一次硬體錯誤，而每次處理錯誤需要半個小時。這顯然也是無法容忍的。

　　報導稱，超算還面臨數據的訪問速度限制。現在超級電腦運行的速度愈來愈快，但現有存儲器讀取數據的速度卻已無法跟上需求，也成為超級電腦性能提升的瓶頸。因此美國也有一批教授認為應該反思超算的發展方向，改變追求峰值運算速度的模式，而注重實用價值。例如放棄通用型超算，而是根據實際需求定製超算。

　　報導認為，超算要取得更長遠發展需要解決架構難題。高效能伺服器和存儲技術國家重點實驗室主任、浪潮集團首席科學家王恩東認為，如何開發更加創新的系統架構從而突破性能瓶頸，使超算性能從千萬億次上升到百億億次，這是全球超級電腦專家都關心的話題之一。去年在上海交通大學上線運行的中國高校第一超級電腦就使用了浪潮和上海交大共同開發的CPU+GPU+MIC的創新技術架構，目前這種架構被普遍認為是突破P級到極級最有可能的方法。

　　超算突飛猛進美不安

　　中國目前在全國各地已投資建設或計劃建設八個國家超級計算機中心，其中包括將在無錫新建的一個大型超級計算機中心。中國在超算領域的快速突破，讓美國感到不安。4月底，美國政府在加州大學聖地牙哥分校的全球衝突與合作研究所邀請中美超級電腦專家召開「中美超級計算戰略對話會」，目的就是研判中國現在發展超算的目的是甚麼，是用於軍事還是科學研究?美國一直擔心，如果中國在超算核心硬體上實現了自主可控，應用軟體也上去了，以後美國就無法在超算領域限制中國的進步了，從而威脅美國的領先地位。據張雲泉了解，事實上現已有歐美科學家因為無法在本國找到合適的超算平臺，而前往中國超算中心來運行科研程序。■